CN101899919B - 一种单柄式电脑钥匙 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单柄式电脑钥匙，与特定结构的锁具配套使用，包括电脑钥匙本体、安装在电脑钥匙本体上的棒形解锁杆，电脑钥匙本体包括壳体、液晶显示屏、操作按键、喇叭、指示灯、ID采码块、解锁杆状态检测电路、数据储存与信号处理电路组件、电源及相关电路等，所述电脑钥匙本体由头部块和主体块构成，所述解锁杆固定在所述主体块上并穿过所述头部块，所述头部块和所述主体块可以以所述解锁杆轴线为中心相互旋转，通过上述技术方案，去除了复杂的诸如齿轮齿条位移转换等开锁机构，转动解锁的受力结构更加合理，减少不必要的推扭或按扭，最大程度的减少了缝隙产生的位置，为防护等级的提高提供了基础，整体可以获得结构简单、尺寸小、防护等级和可靠性高，生产和安装低等优点。

Description

一种单柄式电脑钥匙

技术领域

本发明涉及在变电站、发电厂等微机防止误操作***内用于在确定条件满足后对闭锁锁具着解锁操作或对电气锁具着电气处理的电脑钥匙技术领域，特别是一种单柄式电脑钥匙。

背景技术

业内周知，在变电站、发电厂等场合，各种微机防止误操作***对确保电力安全运行起着非常大的技术保障作用，在微机防止误操作***中，除了锁具的大量运用外，与锁具配套使用，开启锁具的电脑钥匙也是一个非常重要的一个设备。电脑钥匙的结构又同锁具的大小和可靠性配套出现，互为影响及制约。

当前，主要的问题是电脑钥匙和对应的锁具尺寸太大，并以此带来一系列成本偏高和使用不方便等问题。当前行业内使用的电脑钥匙的基本结构都是采用大小两个电极，其中大电极也是对锁具着解锁转动的解锁杆，小电极在机械锁具上起到了确定位置防止电脑钥匙解锁时转动的作用，在大小电极间是一个对锁具的ID身份着识别的采码头，因为最早期的锁具ID身份码值技术采用的是机械码模式，故对应有尺寸比较大的机械码采码头结构，并随之影响到了后续的采用基于RFID技术的电子标签码块尺寸，实际外形较大的电子标签码块主要位置还是外壳和封装胶。随着微电子电路技术的发展，电路元器件和芯片等集成度和可靠性越来越高，RFID的大量低成本和可靠应用和拓展性强的特点也为锁具编码弃用机械码采用电子码提供了基础。

电脑钥匙因有机会在户外使用，防雨性能也是当前技术状态的一个难以解决的问题，因为技术原理原因，电脑钥匙周边有太多的孔位和缝隙，使得当前的电脑钥匙的为了解决电脑钥匙和锁具小型化问题，人们 也尝试很对努力，参见专利申请号200920060169.0公开的一种能承受恶劣环境的磁编码锁芯及磁编码挂锁，该技术较原微机防误技术的锁具和电脑钥匙有改进，即采用了单柄解锁杆及对应的单孔锁具。但也存在部分缺点，比如锁具的锁芯过于复杂导致锁具尺寸还是比较大，单柄式电脑钥匙因居于磁控模式带来的可靠性问题等。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺点，公开一种单柄式电脑钥匙。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种单柄式电脑钥匙，与特定结构的锁具配套使用，包括电脑钥匙本体、安装在电脑钥匙本体上的棒形解锁杆，电脑钥匙本体包括壳体、液晶显示屏、操作按键、指示灯、喇叭、ID采码块、解锁杆状态检测电路、数据储存与信号处理电路组件、电源及相关电路等，

所述电脑钥匙本体由头部块和主体块构成，所述解锁杆固定在所述主体块上并穿过所述头部块，所述头部块和所述主体块可以以所述解锁杆轴线为中心相互旋转；

所述头部块在同配套的特定锁具接触面侧设置有在解锁时的轴向距离位置时与锁具被接触位啮合防止头部块和锁具沿所述解锁杆轴线相对转动的凸台或凹坑，所述头部块内设置有解锁杆状态检测电路并与设置在所述主体块内的数据储存与信号处理电路组件电通信联接；

所述头部块和所述主体块结合面间还设置一垂直于结合面的授权销，头部块和所述主体块分别设置授权销安装孔和闭锁坑，授权销穿过安装孔进入闭锁坑内，授权销与设置在所述头部块内或所述主体块内的电磁铁或小电机相联，所述电磁铁或小电机同所述数据储存与信号处理电路组件电联接； 

所述电磁铁或小电机为电磁铁或小电机，所述电磁铁或小电机的轴可在所述数据储存与信号处理电路组件控制下在工作位和待机位间切换；

所述解锁杆在所述头部区内设置2个小耳片。所述解锁杆状态检测电路包含两组可对所述小耳片有无进行探测的光电检测元器件，解锁杆相对于所述头部区转动于待机位或解锁完成位时，所述小耳片能各自转动到两组光电检测元器件被探测的位置。

所述解锁杆在靠所述主体块后半侧为中空的管状，在所述解锁杆前侧轴内设置电极插座套，在所述头部块内开设同管内相通的缺口，所述头部块内的所述解锁杆状态检测电路的通信线通过缺口和管状空间进入所述主体块内数据储存与信号处理电路相连，电极插座的电信号线束沿所述管状空间进入所述主体块内同所述数据储存与信号处理电路相连；

所述头部块外壳由盒式塑胶壳体，侧封架板通过从所述结合面侧拧入的螺钉固定而成，在所述解锁杆露出侧设置长形凸台，所述ID采码块有上一圆柱孔、侧封架板中间设置一台阶圆孔，所述解锁杆穿过所述侧封架板的台阶圆孔和所述ID采码块的圆柱孔并所述解锁杆状态检测电路板安装在所述侧封架板上后套入所述盒式塑胶壳体固定，在所述盒式塑胶壳体和所述ID采码块间设置密封垫，在ID采码块的所述圆孔及所述侧封架板中间的所述台阶圆孔与所述解锁杆间设置O形密封圈，在所述盒式塑胶壳体与所述侧封架板间设置有密封框；

进一步，所述授权销还通过一弹簧预压在所述头部块或主体块内，所述电磁铁或小电机的轴垂直于所述授权销，在所述电磁铁或小电机的轴在工作位和待机位间切换时，所述授权销在弹簧作用下可以退出所述锁坑或进入闭锁浅坑；

所述闭锁浅坑为一圆弧形坑，设置在所述头部块侧封架板外；所述主体块由端面组件、底壳组件、上盖组件、中间组件构成；端面组件由 端面支架、电磁铁或小电机、授权销、密封圈、授权弹簧、尾块构成，所述授权销为台阶销，端部为半球形，尾部为扁状并沿垂直扁状面设置有小圆通孔，所述尾块开有轴向的扁孔和垂直于扁孔的小圆孔，所述尾块将弹簧和授权销固定所述端面支架上，所述端部穿过密封圈和端面支架将头部埋入所述头部块侧封架板的所述圆弧形坑内，所述电磁铁或小电机固定在所述端面支架上，所述电磁铁或小电机的轴穿过所述小圆孔***所述授权销尾部的所述小圆通孔内；上盖组件由上盖，安装在上盖外的按键、液晶窗、指示灯导光柱等构成，底壳组件由底壳、电池、充电触点等构成；中间组件包括中间架、数据储存与信号处理电路组件，处理芯片、液晶屏、按键开关等均设置在所述据储存与信号处理电路组件上；

所述头部块和所述主体块结合面侧设置一组或各一组相互***的圆弧形浅坑和凸销，在头部块和所述主体块相互转动时，所述凸销在所述圆弧形浅坑滑动并在浅坑末端限位，确保所述头部块和所述主体块相对转动的最大角度在设定的范围内并确保电脑钥匙安全；

另外一种实施方案：所述头部块和所述主体块外部整体呈圆柱形，所述结合面的外圆面处为圆筒套圆柱结构，在所述圆柱面设置有圆形密封圈；在所述头块和主体块在结合面两侧分别设置一圆弧浅坑和一垂直于结合面的拨珠弹簧所述电磁铁或小电机的轴的轴线平行于所述解锁杆轴线并直接同所述授权销钢性或柔性联接；

所述头部块和所述主体块外壳两侧设置缓冲橡胶环，所述电池为圆柱型放置在所述主体块尾部

通过上述技术方案，去除了复杂的诸如齿轮齿条位移转换等开锁机构，转动解锁的受力结构更加合理，减少不必要的推扭或按扭，最大程度的减少了缝隙产生的位置，为防护等级的提高提供了基础，整体可以获得结构简单、尺寸小、防护等级和可靠性高，生产和安装低等优点。

下面结合附图对上述技术方案做进步一步说明：

附图说明

图1是当前技术条件的一款电脑钥匙立体图；

图2是当前技术条件下另一款电脑钥匙立体示意图；

图3是当前图1所述电脑钥匙同配套的锁具在解锁时的状态示意图；

图4是本发明创造其中一款实施例的待解锁的立体示意图；】

图5是图4所述方案的正解锁立体示意图

图6是图4所述方案电脑钥匙头部块***示意图

图7是图4所述方案电脑钥匙主体块***示意图

图8是本发明创造另外一种实施例的外形立体示意图

图9是图4所述方案实施例电脑钥匙剖面示意图

如图1解锁杆直出模式，所示为针对锁具码为电子标签的采码头1。大电极2也是解锁杆，和小电极3分布在采码头1两侧。5为液晶显示屏，可以看出，当前技术方案的电脑钥匙本体是一个的大块，在壳体体上还安装有液晶显示屏、操作按键、喇叭、指示灯、ID采码块、在壳体内部还有解锁杆状态检测电路、数据储存与信号处理电路组件、电源及相关电路等，这些都公知的技术方案。

图2为解锁杆侧出模式，所示为针对锁具码为机械码的采码头1，推扭4模式解锁，再参考图1-图3，因锁具底部安装锁码6，锁具结构和电脑钥匙是配套关系，采码头1和锁码6相互影响，解锁杆2和小电极1对应在锁具上也有让位孔和锁扭结构，可以看出，当前方案中双电极带来了较大的锁具配套尺寸，而且由于推扭4等结构的移动方向和解锁杆2所需要的转动需要过渡机构来转化，结构自然比较复杂。而且电脑钥匙 壳体上如推扭4等带来的于壳体间的缝隙很多，电脑钥匙整体对水，灰尘等的防护等级低，

参考图4至图7由本发明创造所公开的其中一个技术方案，单柄电脑钥匙I是和对应配套的锁具II配合使用的，锁具II的解锁孔入口侧有一个非圆模式浅坑y，自然在底部也安装有该锁具的电子标签锁码。

本发明的单柄式电脑钥匙由头部块100和主体块200构成，两个块间形成一个结合面j，有一个固定在主体块200上的单柄解锁杆201穿过头部块100露出供解锁的头部；

外壳由盒式塑胶壳体101，侧封架板105通过从所述结合面侧拧入的螺钉固定而成，在所述解锁杆201露出侧设置长形凸台x，所述ID采码块100有上一圆柱孔、侧封架板中间设置一台阶圆孔，所述解锁杆201穿过所述侧封架板105的台阶圆孔和所述ID采码块100的圆柱孔并所述解锁杆状态检测电路板130安装在所述侧封架板105上后套入所述盒式塑胶壳体101固定，在所述盒式塑胶壳体101和所述ID采码块100间设置密封垫102，在ID采码块的所述圆孔及所述侧封架板中间的所述台阶圆孔与所述解锁杆间设置O形密封圈103和104，在所述盒式塑胶壳体与所述侧封架板间设置有密封框106。如此的轴向挤压安装并采用密封垫102和密封框106不仅最大限度减少了缝隙的产生，而且因为发生移动的仅仅是圆轴和圆孔间的转动，且增加了3组O形密封圈密封，这能使得头部块的防水和防尘的密封等级提高很高得多级别。

在头部块位置有通过的安装在主体块的述解锁杆201，在解锁杆201上设置有两个小耳片2011，而在对应的解锁杆状态检测电路板130上安装有可对所述小耳片2011有无进行探测的光电检测元器件131，图示为一组对射式二极管，实际上也可用其他如霍尔元件。解锁时，头部块100前侧的解锁杆201***配套得多锁具II，此时长形凸台x同锁具II上的长形凹坑y啮合以满足头部块锁具II间不会发生相对转动，在正确的安装 位置，一组小耳片在待机位正对遮挡一组光电检测元器件131，在解锁杆解锁转动到解锁完毕位置时，另外一组小耳片在解锁位正对遮挡另外一组光电检测元器件131。实际上两个小耳片也可以采用一个异形片模式。

在侧封架板105上承载着很多结构和功能，比如螺钉同盒式塑胶壳体101固定在一起确保了头部块安装完成，且螺钉位置隐藏在结合面j，在正常情况下是看不见螺钉，具备一定的防拆约束效果。特别重要的是在侧封架板105上设置有一个凹坑h，这个凹坑是主体块200上的授权销223的头部可以埋入的位置，另外侧封架板105上还设置有一个圆弧形浅坑n和凸销m，在与之相对应的主体块200上的端面支架211上也有一组，头部块100和主体块200安装在一起后各自的凸销m会***在对应侧的圆弧形浅坑n内，从何获得旋转工作时的安全限位。

再细看主体块200的***图图7。解锁杆201上在头部块区域位置开有缺口p，内部中心开孔直通进入主体块的尾部q。这是为解锁杆状态检测电路板130的信号线穿过管内孔进入主体区内同数据储存与信号处理电路组件相连接准备的，当然主体块和头部块采用无线信号连接也可以但成本会增加且尺寸会加大，解锁杆201尾部为方形，上开孔k，这是为了同端面支架211牢固而简单的结合准备的结构，

所述主体块200由端面组件210、底壳组件220、上盖组件230、中间组件240构成；端面组件由端面支架211、电磁铁或小电机212、授权销213、密封圈214、授权弹簧215、尾块216构成，所述授权销213为台阶销，端部为半球形，尾部为扁状并沿垂直扁状面设置有小圆通孔r，所述尾块216开有轴向的扁孔和垂直于扁孔的小圆孔s，所述尾块216将弹簧215和授权销213固定所述端面支架211上，所述端部穿过密封圈214和端面支架211将头部埋入所述头部块100侧封架板105的所述圆弧形坑h内，所述电磁铁或小电机212固定在所述端面支架211上，所述电磁铁或小电机212的轴穿过所述小圆孔s***所述授权销尾部的所述小圆 通孔r内；授权销尾块等通过固定销217固定端面支架211上，电磁铁或小电机212同个螺钉固定在端面支架211上，在这样能确保安装状态下闭锁效果

上盖组件230由上盖，安装在上盖外的按键、液晶窗、指示灯导光柱等构成，底壳组件240由底壳、电池、充电触点等构成；中间组件250包括中间架、数据储存与信号处理电路组件，处理芯片、液晶屏、按键开关等均设置在所述据储存与信号处理电路组件上，本结构布置方案比较好安装检修。

更进一步方案，我们可以把产品做成原棒形，参见图8和图9

同前述方案相比较其结合面处可以加工为圆筒套圆柱结构，并且在中间增加一个密封圈283，同时在头部块100的侧封架板105上设置有在所述头块和主体块在结合面j两侧分别设置一圆弧浅坑和一垂直于结合面j的拨珠282弹簧281所述电磁铁或小电机212的轴的轴线平行于所述解锁杆201轴线并直接同所述授权销213钢性或柔性联接。

而且可以安装一个较大的圆柱电池251在尾部，确保足够的电能，储备，为了防止滚落安全，在圆棒尾部增加缓冲橡胶环202

在解锁杆201中，设置有电极套结构绝缘套2012和导电极2013，2013焊接电线可沿管到达主体块200内，这是当电脑钥匙使用在电气锁模式时采用的

在这些实施例中。图8是最佳的实施方案。

Claims (9)

1. 一种单柄式电脑钥匙，与特定结构的锁具配套使用，包括电脑钥匙本体、安装在电脑钥匙本体上的棒形解锁杆，电脑钥匙本体包括壳体、液晶显示屏、操作按键、喇叭、指示灯、ID 采码块、解锁杆状态检测电路、数据储存与信号处理电路组件、电源及相关电路，其特征在于：

所述电脑钥匙本体由头部块和主体块构成，所述解锁杆固定在所述主体块上并穿过所述头部块，所述头部块和所述主体块可以以所述解锁杆轴线为中心相互旋转；所述头部块在同配套的特定锁具接触面侧设置有在解锁时的轴向距离位置时与锁具被接触位啮合防止头部块和锁具沿所述解锁杆轴线相对转动的凸台或凹坑，所述头部块内设置有解锁杆状态检测电路并与设置在所述主体块内的数据储存与信号处理电路组件电通信联接；

所述头部块和所述主体块结合面间还设置一垂直于结合面的授权销，头部块和所述主体块分别设置闭锁坑和授权销安装孔，授权销穿过安装孔进入闭锁坑内，授权销与设置在所述头部块内或所述主体块内的电磁铁或小电机相联，所述电磁铁或小电机同所述数据储存与信号处理电路组件电联接，在所述数据储存与信号处理电路组件控制下在工作位和待机位间切换。

2. 根据权利要求1 所述的一种单柄式电脑钥匙，

其特征在于：所述解锁杆在所述头部块内设置2 个小耳片，所述解锁杆状态检测电路包含两组可对所述小耳片有无进行探测的光电检测元器件，解锁杆相对于所述头部块转动于待机位或解锁完成位时，所述小耳片能各自转动到两组光电检测元器件被探测的位置。

3. 根据权利要求2 所述的一种单柄式电脑钥匙，

其特征在于：所述解锁杆在靠所述主体块后半侧为中空的管状，在所述解锁杆前侧轴内设置电极插座套，在所述头部块内开设同管内相通的缺口，所述头部块内的所述解锁杆状态检测电路的通信线通过缺口和管状空间进入所述主体块内数据储存与信号处理电路相连，电极插座的电信号线束沿所述管状空间进入所述主体块内同所述数据储存与信号处理电路相连。

4. 根据权利要求1 所述的一种单柄式电脑钥匙，

其特征在于：所述头部块和所述主体块之间形成一个结合面，所述头部块外壳由盒式塑胶壳体、侧封架板通过从所述结合面侧拧入的螺钉固定而成，在所述解锁杆露出侧设置长形凸台，所述ID 采码块有上一圆柱孔、侧封架板中间设置一台阶圆孔，所述解锁杆穿过所述侧封架板的台阶圆孔和所述ID 采码块的圆柱孔且所述解锁杆状态检测电路板安装在所述侧封架板上后套入所述盒式塑胶壳体固定，在所述盒式塑胶壳体和所述ID 采码块间设置密封垫，在ID 采码块的所述圆柱孔及所述侧封架板中间的所述台阶圆孔与所述解锁杆间设置O 形密封圈，在所述盒式塑胶壳体与所述侧封架板间设置有密封框。

5. 根据权利要求1所述的一种单柄式电脑钥匙，

其特征在于，所述授权销还通过一弹簧预压在所述头部块或主体块内，所述电磁铁或小电机的轴垂直于所述授权销，在所述电磁铁或小电机的轴在工作位和待机位间切换时，所述授权销在弹簧作用下可以退出所述闭锁坑或进入闭锁坑。

6. 根据权利要求5所述的一种单柄式电脑钥匙，

其特征在于：所述闭锁坑为一圆弧形坑，设置在所述头部块侧封架板外；所述主体块由端面组件、底壳组件、上盖组件、中间组件构成；端面组件由端面支架、电磁铁或小电机、授权销、密封圈、授权弹簧、尾块构成，所述授权销为台阶销，端部为半球形，尾部为扁状并沿垂直扁状面设置有小圆通孔，所述尾块开有轴向的扁孔和垂直于扁孔的小圆孔，所述尾块将弹簧和授权销固定所述端面支架上，所述端部穿过密封圈和端面支架将头部埋入所述头部块侧封架板的所述圆弧形坑内，所述电磁铁或小电机固定在所述端面支架上，所述电磁铁或小电机的轴穿过所述小圆孔***所述授权销尾部的所述小圆通孔内；上盖组件由上盖，安装在上盖外的按键、液晶窗、指示灯导光柱构成，底壳组件由底壳、电池、充电触点构成；中间组件包括中间架、数据储存与信号处理电路组件，处理芯片、液晶屏、按键开关均设置在所述数据储存与信号处理电路组件上。

7. 根据权利要求1 所述的一种单柄式电脑钥匙，

其特征在于：所述头部块和所述主体块结合面侧设置一组或各一组相互***的圆弧形浅坑和凸销，在头部块和所述主体块相互转动时，所述凸销在所述圆弧形浅坑滑动并在浅坑末端限位，确保所述头部块和所述主体块相对转动的最大角度在设定的范围内并确保电脑钥匙安全。

8. 根据权利要求1-4 任一所述的一种单柄式电脑钥匙，

其特征在于：所述头部块和所述主体块外部整体呈圆柱形，所述结合面的外圆面处为圆筒套圆柱结构，在所述结合面设置有圆形密封圈；在所述头部块和主体块在结合面两侧分别设置一圆弧浅坑和一垂直于结合面的拨珠弹簧，所述电磁铁或小电机的轴的轴线平行于所述解锁杆轴线并直接同所述授权销钢性或柔性联接。

9. 根据权利要求6 所述的一种单柄式电脑钥匙，

其特征在于：所述头部块和所述主体块外壳两侧设置缓冲橡胶环，所述电池为圆柱型放置在所述主体块的尾部。